測量教案7章控制

1、第7章 控制測量 n7.1 控制測量概述控制測量概述n測量并計(jì)算控制點(diǎn)x，y，H坐標(biāo)控制測量。n測量并計(jì)算控制點(diǎn)x，y坐標(biāo)平面控制測量。n測量并計(jì)算控制點(diǎn)H坐標(biāo)高程控制測量。n由高級(jí)低級(jí)，按一、二、三、四等布設(shè)。n(1) 平面控制測量平面控制測量n國家平面控制網(wǎng)主要用三角測量法布設(shè)，n西部困難地區(qū)采用導(dǎo)線測量法。n一等三角鎖沿經(jīng)、緯線布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，n鎖長200250km，構(gòu)成120個(gè)鎖環(huán)； n一等三角鎖由近于等邊的三角形組成，邊長為2030km。n二等三角測量有兩種布網(wǎng)形式，n一是由縱橫交叉的兩條二等基本鎖n將一等鎖環(huán)劃分成4個(gè)大致相等的部分，n這4個(gè)空白部分用二等補(bǔ)充網(wǎng)填充，稱縱

2、橫鎖系布網(wǎng)方案；n二是在一等鎖環(huán)內(nèi)布設(shè)全面二等三角網(wǎng)的全面布網(wǎng)方案。n二等基本鎖邊長2025km，二等網(wǎng)的平均邊長13km。n一等鎖兩端和二等網(wǎng)中間，n測定起算邊長、天文經(jīng)緯度和方位角。n國家一、二等網(wǎng)合稱為天文大地網(wǎng)，n我國天文大地網(wǎng)于1951年開始布設(shè)，1961年基本完成，n1975年修補(bǔ)測工作全部結(jié)束。n三、四等三角網(wǎng)為在二等三角網(wǎng)內(nèi)進(jìn)一步加密。青藏高原導(dǎo)線n城市或廠礦地區(qū)，n應(yīng)在國家等級(jí)控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，n根據(jù)測區(qū)的大小、城市規(guī)劃或施工測量的要求，n布設(shè)不同等級(jí)的城市平面控制網(wǎng)，n供地形測圖和測設(shè)建、構(gòu)筑物時(shí)使用。n建立城市平面控制網(wǎng)可采用GPS測量、n三角測量、各種形式邊角組合測量和導(dǎo)

3、線測量方法。(2) 高程控制測量高程控制測量n高程控制測量方法有水準(zhǔn)測量和三角高程測量。n在全國領(lǐng)土范圍內(nèi)，n由一系列按國家統(tǒng)一規(guī)范測定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)n國家水準(zhǔn)網(wǎng)，水準(zhǔn)點(diǎn)上設(shè)有固定標(biāo)志，以便長期保存。n國家水準(zhǔn)網(wǎng)按逐級(jí)控制、分級(jí)布設(shè)的原則n分為一、二、三、四等，n一、二等水準(zhǔn)測量稱為精密水準(zhǔn)測量。n一等水準(zhǔn)是國家高程控制的骨干，n沿地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定和坡度平緩的交通線布滿全國，構(gòu)成網(wǎng)狀。n二等水準(zhǔn)是國家高程控制網(wǎng)的全面基礎(chǔ)，n一般沿鐵路、公路和河流布設(shè)。n二等水準(zhǔn)環(huán)線布設(shè)在一等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)。 n7.2平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)推算 n新布設(shè)的平面控制網(wǎng)，n需要已知一條邊的方位角確定控制網(wǎng)的方向定向，n需要已

4、知一個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)確定控制網(wǎng)的位置定位。n用用fx-5800P或或fx-7400G編程計(jì)算編程計(jì)算n邊長的水平距離和坐標(biāo)方位角邊長的水平距離和坐標(biāo)方位角nCASIO系列計(jì)算器的都有極坐標(biāo)函數(shù)Pol(x,y)，nfx-5800P計(jì)算器nPol函數(shù)算出的距離存儲(chǔ)在I變量，角度存儲(chǔ)在J變量。n角度為從+x軸起算的方向角，范圍0180，n，象限為正角等于方位角。n，象限為負(fù)角需要加360才等于方位角。nfx-7400G計(jì)算器nPol函數(shù)算出的距離存儲(chǔ)在List Ans1，n角度存儲(chǔ)在List Ans2。 n7.3 導(dǎo)線測量n(1) 導(dǎo)線的布設(shè)導(dǎo)線的布設(shè)n將相鄰控制點(diǎn)連成直線構(gòu)成的折線導(dǎo)線，n控制點(diǎn)稱為

5、導(dǎo)線點(diǎn)。n導(dǎo)線測量依次測定導(dǎo)線邊的水平距離n與兩相鄰導(dǎo)線邊的水平夾角，n根據(jù)起算數(shù)據(jù)，推算各邊的方位角，求出導(dǎo)線點(diǎn)的平面坐標(biāo)。n水平角用經(jīng)緯儀測量，n邊長用光電測距儀或鋼尺丈量，n也可使用全站儀測量水平角與邊長。 n建立小地區(qū)平面控制網(wǎng)的常用方法，n地物分布復(fù)雜的建筑區(qū)，視線障礙多的隱蔽區(qū)和帶狀區(qū)，n布設(shè)形式有閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線和支導(dǎo)線。 導(dǎo)線的布設(shè)形式n1) 閉合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線n起訖于同一已知點(diǎn)的導(dǎo)線。n從已知高級(jí)控制點(diǎn)A，已知方向AB出發(fā)，n經(jīng)過1，2，3，4點(diǎn)，返回到起點(diǎn)A，形成閉合多邊形。n3個(gè)檢核條件1個(gè)多邊形內(nèi)角和條件，n2個(gè)坐標(biāo)增量條件。n2) 附合導(dǎo)線附合導(dǎo)線n布設(shè)在兩個(gè)已知點(diǎn)之

6、間的導(dǎo)線。n從一高級(jí)控制點(diǎn)B和已知方向AB出發(fā)，n經(jīng)過5，6，7，8點(diǎn)，n附合到另一已知高級(jí)點(diǎn)C和已知方向CD。n3個(gè)檢核條件1個(gè)坐標(biāo)方位角條件，2個(gè)坐標(biāo)增量條件n3) 支導(dǎo)線支導(dǎo)線n由一已知點(diǎn)C和一已知邊的方向CD出發(fā)，n延伸出去的導(dǎo)線C，9，10。n支導(dǎo)線只有必要的起算數(shù)據(jù)，沒有檢核條件，n只限于圖根導(dǎo)線使用，n支導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)一般不應(yīng)超過3個(gè)。 青藏高原導(dǎo)線n(2) 導(dǎo)線測量外業(yè)導(dǎo)線測量外業(yè)n踏勘選點(diǎn)、建立標(biāo)志、測角與量邊。 n1) 踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志n收集測區(qū)原有地形圖與高一等級(jí)控制點(diǎn)的成果資料，n在地形圖上初步設(shè)計(jì)導(dǎo)線布設(shè)路線，n按設(shè)計(jì)方案到實(shí)地踏勘選點(diǎn)。n現(xiàn)場踏勘選點(diǎn)注意事項(xiàng)： n 相鄰

7、導(dǎo)線點(diǎn)間通視良好，便于角度測量和距離測量。n 點(diǎn)位選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)并便于保存之處。n 點(diǎn)位視野開闊，便于測繪周圍地物和地貌。n 導(dǎo)線邊長應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定，n最長不應(yīng)超過平均邊長的兩倍，n相鄰邊長懸殊不應(yīng)太大。n 導(dǎo)線均勻分布在測區(qū)，便于控制整個(gè)測區(qū)。 n導(dǎo)線點(diǎn)位埋設(shè)n泥土地面，點(diǎn)位上打木樁，樁頂釘小釘臨時(shí)性標(biāo)志n碎石或?yàn)r青路面，頂上鑿十字紋的大鐵釘代替木樁。n混凝土場地或路面，鋼鑿鑿十字紋，涂紅油漆。n需長期保存導(dǎo)線點(diǎn)，埋設(shè)混凝土導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)石。n導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)分等級(jí)統(tǒng)一編號(hào)，便于測量資料統(tǒng)一管理。n為便于觀測時(shí)尋找，n在點(diǎn)位附近房角或電線桿等明顯地物上n用紅油漆標(biāo)明指示導(dǎo)線點(diǎn)的位置。n為每個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)繪制點(diǎn)之記

8、n注記地名、路名、導(dǎo)線點(diǎn)編號(hào)n及導(dǎo)線點(diǎn)距離鄰近明顯地物點(diǎn)的距離。n2) 導(dǎo)線邊長測量n圖根導(dǎo)線邊長用檢定過的鋼尺丈量n或檢定過的光電測距儀測量。n鋼尺量距宜采用雙次丈量法，n較差的相對(duì)誤差應(yīng)不大于1/3000。n鋼尺的尺長改正數(shù)大于1/10000時(shí)，應(yīng)加尺長改正；n量距時(shí)，平均尺溫與檢定時(shí)溫度相差大于10時(shí)，n應(yīng)進(jìn)行溫度改正；n尺面傾斜大于1.5%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行傾斜改正。 n3) 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角測量n導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角在導(dǎo)線點(diǎn)上n由相鄰導(dǎo)線邊構(gòu)成的水平角。n導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角分為左角和右角，n導(dǎo)線前進(jìn)方向左側(cè)的水平角稱為左角，n右側(cè)的水平角稱為右角。n若觀測無誤差，n在同一個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)測得的左角與右角之和應(yīng)等于360。n

9、圖根導(dǎo)線的轉(zhuǎn)折角用DJ6級(jí)經(jīng)緯儀測回法觀測一測回。 n(3) 閉合導(dǎo)線測量內(nèi)業(yè)計(jì)算閉合導(dǎo)線測量內(nèi)業(yè)計(jì)算n計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。n計(jì)算前，應(yīng)檢查導(dǎo)線測量的外業(yè)記錄：n數(shù)據(jù)是否齊全，有無遺漏、記錯(cuò)或算錯(cuò)，n成果是否符合規(guī)范要求。n檢查無誤后，繪制導(dǎo)線略圖，n將已知數(shù)據(jù)和觀測成果標(biāo)注于圖上。閉合導(dǎo)線數(shù)據(jù)用Excel計(jì)算用Excel計(jì)算具有數(shù)據(jù)通訊功能的fx-5800P編程計(jì)算器使用CASIO fx-5800P程序PM3-1計(jì)算fx-7400G 串列編程計(jì)算器1、具有20KB內(nèi)存。2、類結(jié)構(gòu)化BASIC語言。編程語句與fx-5800P基本相同。3、具有List 1List 6六個(gè)串列。4、圖形與表格函數(shù)

10、功能。5、數(shù)據(jù)通訊功能。fx-7400Gfx-7400G fx-7400GPC機(jī)COM,USB口數(shù)據(jù)通訊功能用FA-123數(shù)據(jù)通訊軟件。n7.4 交會(huì)定點(diǎn)的計(jì)算交會(huì)定點(diǎn)的計(jì)算n測量交會(huì)點(diǎn)與周邊已知坐標(biāo)點(diǎn)構(gòu)成三角形的水平角，n計(jì)算交會(huì)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，n是加密平面控制點(diǎn)的方法之一。n前方交會(huì)、側(cè)方交會(huì)、后方交會(huì)。n(1) 前方交會(huì)前方交會(huì)n在已知坐標(biāo)點(diǎn)A ，B安置經(jīng)緯儀向待定點(diǎn)觀測水平角，n交會(huì)角為30120之間，最好近于90。nP點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算公式余切公式 n適合于計(jì)算器編程計(jì)算 cotcot)(cotcotcotcot)(cotcotBABAPABBAPxxyyyyyxxx用fx-5800P前方交會(huì)

11、程序PM3-3計(jì)算用fx-7400G前方交會(huì)程序P7-4-1n(2) 側(cè)方交會(huì)側(cè)方交會(huì)n已知點(diǎn)A點(diǎn),待定點(diǎn)P安置經(jīng)緯儀n觀測水平角,檢查角。n先算出=180()n按余切公式計(jì)算點(diǎn)坐標(biāo)。 n(3) 后方交會(huì)后方交會(huì)n在待定點(diǎn)P安置經(jīng)緯儀，觀測水平角,和檢查角n危險(xiǎn)圓不在一直線上3個(gè)已知點(diǎn)A，B，C構(gòu)成的圓。nP點(diǎn)位于危險(xiǎn)圓上時(shí)，無法確定。n選P點(diǎn)時(shí)，應(yīng)避免使P點(diǎn)位于危險(xiǎn)圓上。 n待定點(diǎn)P的坐標(biāo)n式中的系數(shù)值CBACCBBAAPCBACCBBAAPPPPyPyPyPyPPPxPxPxPxCCCPBBBPAAAPCBAtantantantancotcot1tantantantancotcot1tan

12、tantantancotcot1用fx-5800P后方交會(huì)程序PM3-4計(jì)算fx-7400G后方交會(huì)程序n7.5 三、四等水準(zhǔn)測量 n(1) 三、四等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求三、四等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求n(2) 三、四等水準(zhǔn)測量的方法三、四等水準(zhǔn)測量的方法n1) 一站觀測順序n 在測站上安置水準(zhǔn)儀n后視水準(zhǔn)尺黑面旋轉(zhuǎn)微傾螺旋居中管水準(zhǔn)氣泡n用上、下視距絲讀數(shù)；用中絲讀數(shù)n 前視水準(zhǔn)尺黑面n旋轉(zhuǎn)微傾螺旋居中管水準(zhǔn)氣泡n用上、下視距絲讀數(shù)；用中絲讀數(shù)n 前視水準(zhǔn)尺紅面n旋轉(zhuǎn)微傾螺旋居中管水準(zhǔn)氣泡用中絲讀數(shù)。n 后視水準(zhǔn)尺紅面n旋轉(zhuǎn)微傾螺旋居中管水準(zhǔn)氣泡用中絲讀數(shù)n觀測順序三等后、前、前、后。 n觀測順序四等后、后、前、前。 n7.6 三角高程測量三角高程測量n地形高低起伏、n兩點(diǎn)間高差較大時(shí)，n不便于水準(zhǔn)測量。n三角高程測量。n測定兩點(diǎn)間的平距或斜距n及豎直角。n分光電測距三角高程測量n和經(jīng)緯儀三角高程測量，n前者可代替四等水準(zhǔn)測量，n后者用于山區(qū)圖根高程控制。 n2005年珠峰復(fù)測原理n第一階段：海拔5600米之前水準(zhǔn)測量法 n從拉孜(位于西藏自治區(qū)西南部,為此次測量起點(diǎn))到5600米的珠峰半山坡使用精密水準(zhǔn)測量n路線長為500km，每天只能只能測量4公里n3月開始從拉孜出發(fā)的陜西測繪隊(duì)n要在6月